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Algoritmos 3ª série Aula 1 – 3º bimestre (EM13MAT315) Matemática Etapa Ensino Médio ● Algoritmos. ● Analisar e reconhecer um algoritmo; ● Representar algoritmos por extensão. Conteúdo Objetivos Para começar Você já ouviu falar em algoritmo? Imagine que você queira simplesmente beber um copo de leite quente. Para cumprir essa tarefa, você realiza alguns passos antes, certo? Qual seria um possível passo-a- passo para realizar essa tarefa? Respondam ao professor Para começar Beber um copo de leite quente 1 – Abrir a geladeira; 2 – Pegar a caixa de leite; 3 – Abrir o armário; 4 – Pegar um copo; 5 – Abrir a caixa de leite; 6 – Colocar o leite no copo; 7 – Fechar a caixa de leite; 8 – Guardar o leite na geladeira; 9 – Colocar o copo no micro-ondas; 10 – Aguardar o aquecimento; 11 – Retirar o copo do micro-ondas; 12 – Beber o leite do copo. Foco no conteúdo A palavra algoritmo originou-se do nome do matemático árabe do século IX, Muhammad ibn Mūsā al-Khwārizmī. Podemos entender algoritmo como uma sequência de instruções que seguem uma ordem lógica, tendo com objetivo executar uma certa tarefa. Algoritmo Hoje, os computadores estão em muitas tarefas do dia a dia e a sequência de ações que indicam o que eles devem fazer para realizar uma tarefa é o que chamamos de algoritmos, que, em geral, estão associados ao processamento eletrônico de dados. Foco no conteúdo O algoritmo pode ser representado de várias maneiras como, por exemplo, no cálculo de uma média entre duas notas: Algoritmo: representação - Por diagramas, que podem utilizar símbolos para representar a sequência. Por extensão: descrevemos a sequência a ser executada: • Ler a primeira nota; • Ler a segunda nota; • Somar as duas notas e dividir por dois; O resultado é a média. Observe a importância da ordem das ações e a organização lógica. - Por linguagens estruturadas que são criadas para essa finalidade, ou seja, as linguagens de programação. Foco no conteúdo Um algoritmo conta com entrada, processamento e saída de informações por meio de instruções, devendo ser simples. Cada passo deve ser bem claro para perfeita compreensão e deve ter seu fim na execução de uma tarefa, ou seja, ser finito. Algoritmos Na receita de um bolo, por exemplo, os ingredientes são os dados de entrada; o passo a passo da receita são as instruções lógicas (processamento) e o resultado é a receita pronta. Um computador que não foi programado para processar uma certa informação, ao recebê-la, pode travar. Foco no conteúdo Algoritmo: estratégia Dado um problema, devemos entendê-lo, elaborar uma solução, realizar a solução apresentada e verificar se ela atendeu o objetivo. Exemplo: Fritar um ovo: - Quebre o ovo em uma tigela com cuidado para não furar a gema; - Leve uma frigideira ao fogo baixo e regue com 1 colher (chá) de azeite; - Coloque o ovo na frigideira e deixe fritar por cerca de 2 minutos; - Quando a clara começar a firmar, coloque sal a gosto e tampe a frigideira para o ovo terminar de fritar. Foco no conteúdo Estruturas de um algoritmo De acordo com a necessidade, a sequência de passos do algoritmo pode aumentar, ficando mais complexa. É importante seguir todos os passos de modo ordenado e coerente, a fim de chegar ao objetivo final. Há estruturas básicas como: a sequencial, que segue a entrada, o processamento e a saída dos dados; a condicional, em que há desvio de acordo com as instruções, podendo retornar a passos anteriores, e a de repetição, em que as instruções são executadas várias vezes, sendo a condição satisfeita. Na prática Virem e conversem Vamos iniciar com um jogo famoso da matemática, cujo inventor foi o matemático francês Édouard Lucas (1842-1891). O objetivo do jogo é deslocar todos os discos de uma pilastra a outra qualquer. Regras: apenas o disco do topo pode ser movimentado, e um disco nunca pode ficar em cima de outro com diâmetro menor ao seu. Acesse o link: http://clubes.obmep.org.br/blog/torre-de-hanoi/ e siga as orientações no site. Torre de Hanói Na prática Correção Jogando com 3 discos: • Movimentar o disco 1 para o pino II. Colocar o disco 2 no pino III. • Em seguida, colocar o disco 1 no pino III. • Leve o disco 3 para o pino II o disco 1 no pino I o disco 2 para o pino II (em cima do disco 3). • Por fim, leve o disco 1 para o pino II (em cima do disco 2), finalizando o problema. Virem e conversem Na prática Uma pessoa deseja atravessar um rio com uma canoa que tem a capacidade de transportar por vez apenas ele e mais uma das três cargas, sendo elas: um bode, um lobo e um maço de capim. Sabe-se que o bode se alimenta do capim e o lobo se alimenta do bode, portanto, eles não podem ficar sozinhos. Assim, determine uma maneira segura para que ele chegue ao outro lado do rio com suas três cargas. Escreva um algoritmo para indicar as ações necessárias para solucionar a questão a seguir Virem e conversem Na prática Correção Analisando o enunciado da questão Temos que o bode não pode ficar sozinho com o lobo, pois ele poderá virar alimento; o bode não pode ficar sozinho com o capim, pois poderá se alimentar dele. Sabemos ainda que o barco só comporta dois elementos por vez: a pessoa e uma das cargas. Nas observações feitas, podemos notar que o lobo não se alimenta do capim, podendo assim, ficar sozinho com ele. Esse dado é importante pois a única maneira de iniciar a travessia do rio é: - Levar primeiro o bode. Deixá-lo do outro lado e retornar; - Levar o capim e deixá-lo do outro lado, retornando com o bode; - Deixar o bode de um lado e levar o lobo para junto do capim; - Retornar sozinho e buscar o bode. Satisfazendo, assim, todas as premissas para a solução do problema. Virem e conversem Aplicando Utilizando a representação narrativa, apresente uma solução para cada situação a seguir: a. Elabore um algoritmo que contenha os passos necessários para se trocar uma pilha. b. Elabore um algoritmo em que não se sabe se a pilha está queimada. c. Elabore um algoritmo caso a nova pilha não funcione. O que aprendemos hoje? ● Analisamos e reconhecemos um algoritmo; ● Representamos algoritmos por extensão. Referências LEMOV, D. Aula nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. SÃO PAULO (ESTADO). Secretaria da Educação. Currículo Paulista do Ensino Fundamental. São Paulo, 2019. Referências Lista de imagens e vídeos Slide 3 – https://pixabay.com/pt/photos/copo-leite-branco-leite-de- vaca-1379822/ Slide 5 – https://educapes.capes.gov.br/bitstream/capes/431963/2/ FASCICULO_Introducao_Algoritmos.pdf P.10 Material Digital
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